Un trasformatore da 2000 KVA e uno da 1600 KVA possono funzionare in parallelo?

A Trasformatore da 1600 kVAe un trasformatore da 2000 kVA può funzionare in parallelo per brevi periodi, a condizione che siano pienamente soddisfatte tutte e quattro le condizioni tecniche obbligatorie per il funzionamento in parallelo. Tuttavia, dal punto di vista della sicurezza tecnica e della vita utile dell'intera apparecchiatura, il funzionamento in parallelo a lungo-pieno-carico non è consigliato.

 

Con una differenza di capacità del 20% tra le due unità, il collo di bottiglia principale del funzionamento in parallelo non risiede nella fattibilità della chiusura dell'interruttore, ma nell'alto rischio di deviazione della condivisione del carico. Il trasformatore di capacità-più piccola è molto incline a sovraccaricarsi per primo, impedendo alla capacità totale dell'alimentatore di raggiungere il valore teorico combinato di 3600 kVA. Le sezioni seguenti forniscono un'analisi completa che copre i prerequisiti per il funzionamento in parallelo, il calcolo del rapporto di capacità, i rischi principali e i consigli per il funzionamento in loco-.

 

 

 

Indipendentemente dalla consistenza della capacità, tutte le seguenti condizioni devono essere pienamente soddisfatte prima che due trasformatori qualsiasi siano collegati in parallelo. Nessuno può essere omesso.

 

1. Tensione nominale e rapporto di tensione identici

Le tensioni nominali di entrambi i lati di alta-tensione e di bassa-tensione devono essere coerenti, ad esempio entrambe 10 kV/0,4 kV.

La deviazione consentita del rapporto di tensione non deve superare ±0,5%. Il superamento di questo intervallo genererà corrente circolante senza-carico tra gli avvolgimenti.

Maggiore è la differenza del rapporto di tensione, maggiore è la corrente circolante. Nei casi più gravi, brucerà direttamente gli avvolgimenti a bassa-tensione, che costituisce un rischio per la sicurezza di Classe I.

 

2. Gruppo di vettori identico

Le designazioni dei gruppi vettoriali dei due trasformatori devono essere esattamente le stesse; Dyn11 è la configurazione più comune.

È severamente vietato il funzionamento in parallelo di un'unità Dyn11 e di una Yyn0. Una differenza di fase di 30 gradi genererà un'enorme corrente circolante di cortocircuito-che può causare danni alle apparecchiature nell'istante in cui l'interruttore si chiude.

Prestare particolare attenzione alle differenze standard regionali nei progetti all'estero. Dyn11 è ampiamente adottato in Europa, mentre alcuni progetti legacy utilizzano Yyn0. Verificare sempre la targhetta prima di chiudere.

 

3. Impedenza di cortocircuito-strettamente adattata (Regno Unito%)

Standard generale del settore: per essere qualificato, la differenza nell'impedenza di corto-circuito tra i due trasformatori deve essere inferiore a ±10%.

Esempio: se un'unità ha Uk=6%, l'impedenza dell'altra sarà compresa tra il 5,4% e il 6,6%.

La condivisione del carico è inversamente proporzionale all'impedenza di corto-circuito. Maggiore è la differenza di impedenza, più grave è la deviazione del carico.

 

4. Sequenza di fasi coerente

Le sequenze trifase A/B/C-su entrambi i lati dell'alta-tensione e della bassa-tensione devono essere collegate in modo corrispondente.

La verifica di fase in-sito deve essere eseguita con un tester di fase prima della chiusura per confermare la differenza di fase pari a zero.

Una sequenza di fase errata causerà un cortocircuito da fase-a-fase nel sistema a bassa-tensione, il che costituisce un grave incidente operativo.

 

 

Quando i valori Uk% dei due trasformatori sono esattamente uguali, la condivisione del carico teorico è distribuita linearmente per rapporto di capacità:

• Quota di carico del trasformatore da 2000 kVA: 2000 ÷ (2000 + 1600) ≈ 55,6%
• Quota di carico del trasformatore da 1600 kVA: 1600 ÷ (2000 + 1600) ≈ 44,4%
• Capacità teorica totale: 3600 kVA

 

Tuttavia, questo è un risultato di calcolo in condizioni ideali. Nella pratica ingegneristica, le impedenze di corto-circuito di due trasformatori con capacità diverse non sono quasi mai del tutto coerenti:

• In genere, un trasformatore di tipo secco-da 2000 kVA ha Uk ≈ 6%, mentre un trasformatore di tipo-secco da 1600 kVA ha Uk ≈ dal 4% al 6%, a seconda del produttore e della serie di prodotto.

Con solo una deviazione di impedenza del 10%, l'unità più piccola da 1.600 kVA raggiungerà per prima il pieno carico, mentre il trasformatore da 2.000 kVA ha ancora una sostanziale capacità rimanente, con conseguente sottoutilizzo della capacità totale.

In casi estremi, il trasformatore da 1600 kVA potrebbe già essere sovraccaricato quando il carico totale raggiunge solo 3000 kVA.

 

 

1. Condivisione del carico sbilanciata e sovraccarico dell'unità più piccola

Questo è il problema più importante per il funzionamento in parallelo con una differenza di capacità del 20%. A causa di piccole deviazioni nell'impedenza di corto-circuito, il carico si sposterà sul lato con impedenza inferiore. Di solito, il trasformatore di capacità-più piccola ha un'impedenza relativamente inferiore e sopporterà un carico superiore alla sua proporzione di capacità. Il sovraccarico a lungo termine-accelera l'invecchiamento dell'isolamento, riduce la durata di servizio e, nei casi più gravi, innesca interventi ad alta-temperatura o addirittura il surriscaldamento.

 

2. Aumento della corrente circolante a vuoto-e perdite aggiuntive più elevate

Maggiore è la differenza di capacità, più evidente sarà la-corrente circolante a vuoto durante il funzionamento in parallelo. Ciò provoca ulteriori perdite nel nucleo e negli avvolgimenti, con conseguente aumento della generazione di calore e riduzione dell'efficienza. Per i trasformatori- immersi in olio, accelera anche la degradazione dell'olio; per i trasformatori di tipo-a secco, aumenta l'aumento della temperatura dell'avvolgimento e riduce il margine di isolamento.

 

3. Rischio di impatto elevato durante il dis-parallelamento e la commutazione di errori

Nel momento in cui l'interruttore del bus a bassa tensione si apre per il disparallelamento, l'intero carico verrà trasferito a un singolo trasformatore, il che può facilmente causare uno sgancio per sovraccarico. Se un'unità scatta a causa di un guasto, l'altra deve resistere all'impatto a pieno carico, il che impone requisiti più elevati sulla calibrazione delle impostazioni di protezione. Una configurazione errata può causare interventi a cascata ed espandere la portata dell'interruzione di corrente.

 

 

Trasformatori di tipo-a secco (serie SCB14/SCB18)

I trasformatori di tipo-a secco hanno una dissipazione del calore relativamente inferiore e sono più sensibili alla deviazione del carico, pertanto si consiglia di mantenere il fattore di carico totale a un livello inferiore dopo il collegamento in parallelo.

Possono sopportare carichi più elevati per brevi periodi in condizioni di raffreddamento ad aria forzata (AF), ma per il funzionamento in parallelo a lungo termine, il carico deve comunque essere mantenuto entro l'80% della capacità nominale.

Trasformatori- immersi in olio (serie S11/S13)

I trasformatori immersi in olio-hanno una maggiore dissipazione del calore e una tolleranza al sovraccarico leggermente superiore rispetto alle unità di tipo-a secco, ma il degrado dell'olio causato dalla corrente circolante non può essere ignorato.

Quando trasformatori con metodi di raffreddamento diversi (ONAN/ONAF) funzionano in parallelo, il carico deve essere limitato in base all'unità con capacità di raffreddamento inferiore.

Nota: non è consigliabile il funzionamento in parallelo di un trasformatore-a secco e di un trasformatore-immerso in olio. I due presentano differenze significative nelle caratteristiche di impedenza e nelle curve di aumento della temperatura, il che comporta un'elevata complessità nel calcolo della condivisione del carico e rischi operativi significativamente elevati.

 

 

Se il progetto richiede il funzionamento in parallelo di trasformatori da 2000 kVA e 1600 kVA, seguire questi principi:

 

Solo per uso temporaneo di emergenza e di picco-carico: considera il funzionamento in parallelo come un supplemento di backup o di carico di picco, non come una normale modalità di alimentazione a lungo termine. Dai priorità al funzionamento di una-unità singola ogni giorno e utilizza il funzionamento parallelo a breve-termine solo durante i periodi di carico di punta.

 

Controllare rigorosamente il carico operativo totale: Mantenere il carico totale entro 2800–3000 kVA per garantire che il fattore di carico del trasformatore da 1600 kVA non superi l'85%, con un margine di sicurezza riservato.

 

Installa il monitoraggio della corrente-in tempo reale: installa amperometri e dispositivi di monitoraggio del carico su ciascun lato di ingresso a bassa-tensione per monitorare la condivisione del carico dei due trasformatori in tempo reale e regolare tempestivamente se si verifica una deviazione.

 

Applicare rigorosamente le procedure di verifica di fase: prima della prima chiusura, eseguire la verifica della doppia fase su entrambi i lati dell'alta-tensione e della bassa-tensione con un tester di fase professionale per confermare la corretta sequenza di fase e l'allineamento di fase.

 

Ottimizza le impostazioni di protezione: regola le impostazioni della protezione da sovracorrente e dell'allarme di alta-temperatura per garantire la priorità dell'allarme quando il trasformatore-di capacità inferiore è sovraccarico, evitando l'intervento diretto.

 

 

La chiusura parallela è severamente vietata in una delle seguenti circostanze:

• La deviazione del rapporto di tensione supera ±0,5%
• Designazioni di gruppi di vettori non corrispondenti
• La differenza di impedenza di corto-circuito supera ±10%
• Sequenza di fase incoerente o deviazione di fase
• Difetto di isolamento o guasto nascosto in uno dei trasformatori

 

 

Il funzionamento in parallelo di trasformatori da 2000 kVA e 1600 kVA è tecnicamente fattibile, a condizione che le quattro condizioni di funzionamento in parallelo siano rigorosamente soddisfatte e il livello di carico sia controllato. L'operazione a carico completo-a lungo termine-non è consigliata. Per una domanda di alimentazione stabile a lungo-termine, una soluzione migliore consiste nel selezionare due trasformatori della stessa capacità per il funzionamento in parallelo o configurare una combinazione di capacità più ragionevole dopo il ricalcolo del carico.

 

Se stai pianificando un progetto di espansione della capacità di distribuzione, non sei sicuro che i tuoi trasformatori esistenti possano funzionare in parallelo o hai bisogno di una soluzione tecnica personalizzata per il funzionamento in parallelo, contatta il nostro team tecnico per unRapporto di valutazione della fattibilità del funzionamento in parallelo del trasformatore gratuito e proposta di ottimizzazione del rapporto di capacità. Siamo in grado di fornire schemi operativi professionali e consigli sulla configurazione della protezione in base alle condizioni del sito-, alle caratteristiche del carico e ai parametri dell'apparecchiatura, oltre a fornire una gamma completa di trasformatori a secco-e a bagno d'olio-con supporto tecnico.

Richiedi un preventivo